Acrel-2000MG能量管理系统在
岷山环能高科17.25MW/33.5MWh储能项目中的应用
张俊杰
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201800
摘 要：随着我国新能源市场规模的扩大，光伏发电、风电等可再生能源的大规模并网推动了源网侧储能配置需求的增长，系统对储能资源的配置与利用要求也进一步提高。本文介绍的能量管理系统、继电保护、电能质量在线监测装置等硬件配套设备，可实现岷山环能高科储能项目中储能电站数据的采集、处理及上传调度，并保障电力系统的**稳定运行。
关键词：并网；储能；能量管理系统；继电保护；电能质量在线监测装置
1 概述
岷山环能高科储能电站为浙江申光电气有限公司的储能项目，该公司聚焦电力行业节能技术研发，涵盖储能、光伏、风电场相关装销售等新能源领域，同时从事高压电器元器件、成套高低压开关设备及户外真空断路器的研发、设计、生产及销售。
本电站位于河南省安阳市龙安区岷山环能高科股份公司北侧空地，占地面积约2116平方米，规划设计至大功率17.25MW，总装机容量33.5 MWh，采用磷酸铁锂电池，储能单元由储能电池-储能变流器-变压器构成，预计年放电量1386万度。项目共配置10座储能电池舱、5座升压一体舱、1座储能预制舱以及1座10kV电站。根据项目技术协议要求、系统拓扑图结构并借鉴当地类似项目调度经验的基础上，对本项目进行评估，制定经济**的系统解决方案，确保储能电站的**可靠运行。
3 技术方案
本储能项目的发电上网模式要求“自发自用，余电不上网，因此需配置防逆流保护装置。原有配电室为10kV的两进线一母联的供电系统，要求逆流不允许返送到10kV进线处，故需要监测10kV进线处是否有逆流产生。由于并网点与10kV公共连接点距离较远，需配置主从机方案的防逆流保护装置。并在原有10kV配电室到储能一次仓之间配置光纤差动保护装置；储能一次仓并网柜配置**自动装置屏（防止于二次舱室），含防孤岛保护、电能质量监测装置、故障解列装置、公共测控装置。储能一次仓其他回路配置线路保护、站用变保护和光纤差动保护。
储能监控系统整体架构为站控层、通讯层及设备层，通过通讯管理机、交换机、光纤收发器等设备将设备层的信息进行采集和处理，处理好的数据上传至本地的监控系统和远动装置，远动数据经纵向加密通过无线路由的方式上传至河南安阳调度部门。
3.1继电保护及**自动装置
本储能电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。元件保护按照《继电保护和**自动装置技术规程》（GB/T14285-2023）配置。
1）线路保护装置
2）光纤差动保护装置
3）变压器保护装置
4）故障解列装置
5）公用测控装置
6）防孤岛保护装置
7）电能质量在线监测装置
3.2防逆流保护装置
3.3系统调度自动化
1）Ⅱ型网络**监测装置
Ⅱ型网络**监测装置搭配探针软件能够实时监测系统中的网络流量和数据包，通过探针软件的深度分析，识别和记录潜在的网络**威胁和异常行为，及时发出警报并采取相应措施，从而**防止网络攻击、数据泄露和系统故障，为系统的可靠运行提供坚强的网络**支撑。
2）AGC/AVC设备
本储能电站具备完整的AGC/AVC控制功能，能够与调度系统协同实现发电和电压的综合控制。有功功率控制系统具备快速调节能力，可准确响应调度指令，参与电力系统的调频、调峰及备用服务。无功电压控制系统接受调度电压控制指令，通过PCS实现动态无功功率调节，**支撑电网电压稳定。系统采用分层控制架构，既可接受上级调度远程控制，也可根据本地策略自主调节，确保电网**稳定运行的同时提升新能源消纳能力。
4 系统结构
为实时监视本地储能电站的运行以及数据采集，该项目配置一套Acrel-2000MG监控系统，采用了分层式架构确保了系统的**和稳定运行，主要由三个核心部分组成：站控层、通信层和设备层。
站控层作为系统的管理和控制中心，负责集中监控和管理整个系统。操作员可以通过这一层实时监测系统状态，并进行数据分析与处理。
通信层则专注于信息的传递和数据的交互，确保了不同设备和系统组件之间的无缝连接和协同工作。该层支持多种网络拓扑结构，并能根据不同的应用场景规模和需求灵活调整，从而提升了系统的灵活性和可扩展性[2]。
设备层由各种硬件设备构成，是系统的基础执行单元。这些设备不仅实时采集现场数据，还能根据上级指令执行控制操作，是实现自动化操作的关键部分
系统可实现的功能如下：
1）实时监测：以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，可以实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态。
2）电参量查询：在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等。
3）电能质量监视：在电能质量监控图中，可以直接查看电流电压总**值、电压波动、电压总畸变、正反向有功电能、有功、无功功率等电能质量信息。可以根据这些信息监测现场电能的质量，及时的做出应对方案。
图9 电能质量监视界面
4）运行报表： 查询各回路或设备时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等，报表格式有日报表、月报表、年报表等。
5）实时告警：能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。
6）历史事件查询：能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警信息进行历史追溯，查询统计、事故分析。
7）故障录波： 能够在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统**运行水平有着重要作用。
8）事故追忆：能够自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息，包括开关位置、 保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。
9）曲线查询：能够查询实时曲线和历史曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等所有遥测量。
10）用户权限管理：设置了用户权限管理功能，通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。系统可以定义不同操作权限的权限组（如管理员组、工程师组、操作员组等），在每个权限组里分配不同用户，为系统运行、维护、管理提供可靠的**保障。
11）网络拓扑图：支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
12）通信管理：可以对整个配电系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。
5 现场安装图片
本项目微机保护就地分散安装在各个高压开关柜上，Acrel-2000MG监控系统主机及显示器布置于操作台上，如下图所示，该项目已送电使用，运行正常。
现场图片
6 结语
本文介绍的系统在分布式储能发电项目中起着核心作用，通过实时监测、数据采集与分析，实现对分散的储能资源的动态整合与管理。该系统与继电保护装置、**自动装置及远动终端等硬件配合，构建多层次的**防护体系，**保障电网运行的稳定性与可靠性。作为新型电力系统的关键技术支撑，该系统不仅显著提升了能源利用效率，更为电网的**经济运行提供了智能化保障，是推动能源数字化转型的重要基础设施。
参考文献
[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.6月版
[2] 李斌. 110kV智能化变电站的自动化系统架构研究[D]. 山东大学, 2015.
[3] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2021.11月版
